设在地面上方的真空室内,存在匀强电场和匀强磁场,已知电场强度和磁感应强度的方向是相同的,电场强度的大小E=4.0v/m,磁感应强度的大小B=0.15T,今有一个带负电的质点以v=20m/s的速度在此区域内沿垂直场强方向做匀速直线运动,求此带电质点的荷质比以及磁场所有可能的方向.(角度可用反三角函数表示)

问题描述:

设在地面上方的真空室内,存在匀强电场和匀强磁场,已知电场强度和磁感应强度的方向是相同的,电场强度的大小E=4.0v/m,磁感应强度的大小B=0.15T,今有一个带负电的质点以v=20m/s的速度在此区域内沿垂直场强方向做匀速直线运动,求此带电质点的荷质比以及磁场所有可能的方向.(角度可用反三角函数表示)

根据带电质点做匀速直线运动的条件,得知此带电质点所受的重力、电场力和洛仑兹力的合力必定为零.由此推知此三个力在同一竖直平面内,如右图所示,质点的速度垂直纸面向外.解法一:由合力为零的条件,可得:mg=q(v...
答案解析:带电质点受到重力、洛伦兹力电场力,做匀速直线运动时,三个力的合力为零,此三个力在同一竖直平面内,作出受力示意图,根据平衡条件求解.
考试点:A:带电粒子在匀强磁场中的运动 B:带电粒子在匀强电场中的运动
知识点:本题是带电质点在复合场中运动的问题,正确分析受力是关键,要注意磁场方向不是唯一的,而是分布在立体空间,要有空间想象能力,不能漏解.